Question

14．（1）圖1是一吊燈掛在天花板的示意圖，在該圖中畫出吊燈受力的示意圖．
（2）如圖2，杠桿OB可繞O點轉動，在力F的作用下在水平位置平衡，畫出力F的力臂L．
（3）用圖3所示的滑輪組提升重物，要求繩自由端移動的速度是物體上升速度的2倍，請畫出繞線的方法．
（4）如圖4根據閉合開關后小磁針N極靜止時的指向，標出電源的正負極，并用箭頭標出磁感線的方向．   
（5）一束光線斜射到水面發生反射和折射，請在圖5中畫出它的反射光線和大致的折射光線．

Answer 1

分析 （1）首先分析吊燈受到哪些力的作用；然后根據吊燈的狀態畫出吊燈受力的示意圖．
（2）力臂是支點到力的作用線的距離；由支點向力的作用線做垂線，垂線段的長度即為力臂．
（3）繩子自由端移動的速度是物體上升速度的2倍，可以知道，繩子的股數為2股，根據“奇動偶定”的原則，畫出使用滑輪組提起物體時的繞繩方法，所以要從定滑輪繞起．
（4）①知道小磁針靜止時N極的指向，根據磁極間的相互作用判斷出通電螺線管的磁極．
②根據通電螺線管的磁極判斷出磁感線的方向．在磁體外部，磁感線總是從N極發出，回到S極．
③根據右手定則判斷出電流的方向，確定電源的正負極．
（5）根據反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，作出反射光線；
根據光由空氣斜射進入水中折射光線向法線偏折，折射角小于入射角作出折射光線．

解答 解：（1）懸掛在天花板上的吊燈受到了重力和拉力的作用，在這兩個力的作用下處于靜止狀態，說明了這兩個力是一對平衡力，大小是相等的，如下圖所示．

（2）支點為O，從支點O作力F的作用線的垂線段，垂線段即為力F的力臂L，如下圖所示：

（3）根據題目要求，繩子自由端移動的速度是物體上升速度的2倍，所以動滑輪上繩子的股數為2股，因此繩子的自由端要從定滑輪開始繞起．如圖所示：

（4）①由圖可知，小磁針靜止時的左端為N極，根據異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則通電螺線管的右端為S極，左端為N極．
②因為在磁體外部，磁感線總是從N極發出，回到S極，所以磁感線的方向是指向右的．
③根據安培定則，伸出右手使大拇指指示螺線管的右端N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流從螺線管的右端流入，則電源的右端為正極，左端為負極．如圖所示：

（5）圖中法線已給出，在空氣中法線的另一側作出反射光線，注意反射角等于入射角；再在水中法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角，如圖所示：

點評 （1）畫力的示意圖時，首先要分析物體的受力情況，能夠知道大小就要求出力的大小，在示意圖上標出來．
（2）主要考查了有關力臂的畫法，首先要掌握力臂的概念，找出支點和力的作用線，從而正確地畫出力臂．
（3）主要考查的是學生繞制滑輪組的能力，重點是繩子股數的判斷，然后根據“奇動偶定”的原則來繞制滑輪組．
（4）本題考查了磁極間的相互作用規律，磁感線的特點以及利用手安培定則判斷螺線管極性或電流方向的重要方法，應能做到靈活應用；同時還要注意小磁針靜止時N極所指的方向為該點磁感線的方向．
（5）在兩種透明介質的界面上，折射和反射一般是同時發生的，反射光線與入射光線在同種介質中，折射光線和入射光線在不同種介質中．